Tutorial de memória com ferramentas no LangChain4j: crie um agente Java com Oracle AI Database

Neste tutorial, vamos explorar um pequeno módulo Java que expõe ferramentas personalizadas, salva anotações como JSON no Oracle AI Database e as recupera com busca de texto completo.

Se você está criando agentes de IA, o histórico curto do chat geralmente não é suficiente. Assistentes de verdade precisam de um pouco de memória durável para guardar fatos importantes e recuperá-los depois.

Este tutorial mostra como implementar esse padrão com um módulo Java mínimo. Você vai usar ferramentas do LangChain4j, uma interface simples de agente e o Oracle AI Database como armazenamento. Em vez de adicionar embeddings ou um pipeline completo de recuperação, este exemplo mantém o design propositalmente enxuto: as notas são salvas como documentos JSON e pesquisadas com Oracle Text.

Ao final, você vai entender como o módulo integra:

• Uma interface de agente LangChain4j
• Dois métodos personalizados com @Tool
• Um repositório JDBC para armazenamento durável de notas
• Um aplicativo de console que orquestra todo o fluxo

O que é memória baseada em ferramentas no LangChain4j?

LangChain4j permite expor métodos Java comuns como ferramentas que o modelo pode chamar quando precisa de capacidades externas. Neste módulo, essas capacidades são voltadas à memória:

• searchMemories(String question) encontra anotações relevantes
•  storeMemory(String note) grava uma nova nota durável

Isso é diferente do histórico padrão do chat, que guarda mensagens em uma janela de contexto na memória.

Memória persistente baseada em ferramentas decide quando é preciso pesquisar ou armazenar notas, e os dados ficam em um banco de dados.

Esse padrão é útil quando você quer que um agente lembre fatos como anotações de incidentes, lembretes de runbook ou ações de follow-up sem construir um sistema de recuperação maior cedo demais. 

A memória persistente baseada em banco pode ser acessada simultaneamente por um ou mais agentes sem disputa de dados.

Com memória baseada em ferramentas, o assistente pode recuperar notas existentes ou salvar novas notas em um banco de dados durável.

Principais recursos do módulo LangChain4j com Oracle AI DB

Este exemplo é pequeno, mas demonstra várias ideias importantes de design de agentes.

Ferramentas personalizadas do LangChain4j

A classe MemoryTools expõe dois métodos anotados com @Tool. Isso significa que o LangChain4j pode disponibilizá-los ao agente sem código adicional de "wrapper".

// Retrieve relevant notes and format them for the assistant.
 @Tool(
     	"Search saved memory notes when earlier context might help answer the user."
 )
 public String searchMemories(String question) {
 	List<MemoryRepository.Note> matches = repository.search(question, 3);
 	if (matches.isEmpty()) {
     	return "No saved memory matched that question.";
 	}

 	StringBuilder builder = new StringBuilder();
 	for (int i = 0; i < matches.size(); i++) {
     	MemoryRepository.Note note = matches.get(i);
     	builder.append(i + 1)
             	.append(". [M")
             	.append(note.id())
             	.append("] ")
             	.append(note.text());
     	if (i + 1 < matches.size()) {
         	builder.append('\n');
     	}
 	}
 	return builder.toString();
 }Tecnologia

Esse método faz duas coisas úteis: delega a recuperação ao repositório e formata os resultados de um jeito amigável ao modelo, como [M12] algum texto da nota.

Isso facilita o agente citar a saída da ferramenta na resposta final.

Memória durável no Oracle AI Database

As notas ficam em uma tabela agent_memories como documentos JSON nativos. Cada linha contém:

• Uma coluna de identidade id
• Uma coluna JSON chamada memory_doc
• Um timestamp created_at

O módulo inicializa o schema automaticamente:

-- Create a JSON-backed table for durable agent notes.
 CREATE TABLE IF NOT EXISTS agent_memories (
 	id NUMBER GENERATED ALWAYS AS IDENTITY PRIMARY KEY,
 	memory_doc JSON NOT NULL,
 	created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP NOT NULL
 )Tecnologia

Isso mantém o modelo de armazenamento simples, oferecendo dados estruturados e durabilidade gerenciada pelo banco.

Busca por palavras-chave com Oracle Text

O repositório não gera embeddings. Em vez disso, extrai palavras-chave da pergunta do usuário, remove stop words, monta uma expressão do Oracle Text com ACCUM e pesquisa o conteúdo do documento JSON com json_textcontains.

Isso é especialmente útil para identificadores e termos operacionais como CHG2145, em que a correspondência exata ou quase exata costuma importar mais do que similaridade semântica.

Um fluxo mínimo via console

A classe Application cria o repositório, inicializa o schema, insere algumas notas de exemplo, constrói o modelo de chat e inicia um loop no terminal. Assim, o exemplo é fácil de executar e de adaptar para outro serviço depois.

Primeiros passos no seu projeto de memória com LangChain4j

Antes de rodar o módulo, garanta que seu ambiente local atende aos requisitos do projeto.

Pré-requisitos

Você vai precisar de:

• Java 21 ou superior
• Maven 3.9 ou superior
• Oracle AI Database Free em execução localmente ou remotamente
• Uma variável de ambiente OPENAI_API_KEY

O projeto Maven depende de:

• langchain4j
• langchain4j-open-ai
• ojdbc11
• JUnit e Testcontainers para testes de integração

Execute o exemplo

Defina sua chave da OpenAI primeiro:

# Set the API key used by the chat model.
 export OPENAI_API_KEY=<your key>Tecnologia

Depois, rode o app a partir do diretório do projeto:

# Compile and run the sample with the database connection details.
 mvn compile exec:java \
     -Dexec.args="jdbc:oracle:thin:@localhost:1521/freepdb1 testuser testpwd"Tecnologia

O aplicativo espera exatamente três argumentos:

1. URL JDBC

2. Nome de usuário do banco de dados

3. Senha do banco de dados

Se algo estiver faltando, Application.main() lança um IllegalArgumentException. Se OPENAI_API_KEY não estiver definida, lança um IllegalStateException.

O que acontece ao iniciar

Quando o app inicia, ele:

1. Cria um MemoryRepository

2. Inicializa o schema do banco

3. Insere três notas de exemplo se a tabela estiver vazia

4. Constrói um OpenAiChatModel

5. Conecta o modelo e as ferramentas no AiServices

6. Inicia um loop de CLI que lê a entrada do usuário até você digitar exit

Ou seja, você pode testar a recuperação de memória imediatamente, sem inserir linhas manualmente antes.

Como criar um agente Java com memória usando LangChain4j

Agora vamos percorrer o módulo na mesma ordem em que o aplicativo o utiliza.

Defina a interface do agente

LangChain4j usa uma interface Java para descrever o contrato do agente. Neste projeto, essa interface é MemoryAssistant.

// Define the interface that receives each user message.
 public interface MemoryAssistant {

 	@SystemMessage("""
         	You are a simple assistant with access to durable memory notes.
         	Use searchMemories when earlier notes might help answer the user.
         	If the user explicitly asks you to remember something for later, call storeMemory.
         	Keep answers concise.
         	""")
 	@UserMessage("{{message}}")
 	String chat(@V("message") String message);
 }Tecnologia

A parte importante é a mensagem de sistema. Ela diz ao modelo quando usar cada ferramenta:

• Pesquisar quando notas anteriores podem ajudar
• Armazenar quando o usuário pedir explicitamente para lembrar algo

Esse é um bom exemplo de política de ferramentas enxuta. O prompt é curto, mas específico o suficiente para orientar a seleção de ferramentas.

Exponha as operações de memória como ferramentas

O agente não fala diretamente com o repositório. Em vez disso, chama a camada MemoryTools.

Aqui está o método de armazenamento:

// Save a note and return its generated memory identifier.
 @Tool(
     	"Store a new memory note when the user asks you to remember something "
             	+ "important for later."
 )
 public String storeMemory(String note) {
 	long id = repository.store(note);
 	return "Stored memory M" + id + ".";
 }Tecnologia

Isso é propositalmente compacto. Um usuário pode dizer:

Remember that the next shift should verify the checkout retry queue stays below 50.Tecnologia

Se o modelo seguir corretamente o prompt do sistema, ele chama storeMemory(), o repositório persiste a nota e a ferramenta retorna algo como:

Stored memory M4.Tecnologia

Depois, o usuário pode perguntar:

What should the next shift verify?Tecnologia

Nesse ponto, o agente pode chamar searchMemories() e usar a nota retornada para responder.

Crie a camada de repositório

O repositório concentra a maior parte da lógica de memória durável. Ainda é JDBC puro, o que deixa o design fácil de inspecionar.

Em alto nível, o MemoryRepository é responsável por:

• Criação do schema
• Seed opcional
• Inserção de notas
• Extração de palavras-chave
• Busca com Oracle Text
• Recuperação de fallback das notas recentes quando não há palavras-chave úteis

O caminho de inserção normaliza e valida o texto da nota antes de armazená-lo:

// Normalize the note, store its JSON document, and return the generated ID.
 public long store(String note) {
 	String normalized = normalizeNote(note);
 	Instant createdAt = Instant.now();
 	try (
         	Connection connection = dataSource.getConnection();
         	PreparedStatement statement = connection.prepareStatement(
                 	INSERT_SQL,
                 	new String[]{"id"})
 	) {
     	statement.setObject(
             	1,
                 toJsonDocument(normalized, createdAt),
             	OracleTypes.JSON
     	);
     	statement.setTimestamp(2, Timestamp.from(createdAt));
     	statement.executeUpdate();
     	try (ResultSet keys = statement.getGeneratedKeys()) {
         	if (keys.next()) {
             	return keys.getLong(1);
         	}
     	}
     	throw new IllegalStateException(
             	"No generated id returned for stored memory."
     	);
 	} catch (SQLException e) {
     	throw new RuntimeException("Failed to store memory", e);
 	}
 }Tecnologia

O documento JSON em si fica assim:

{
 	"noteText": "Runbook note: use section 3 to validate checkout recovery after a rollback.",
 	"createdAt": "2026-04-27T17:00:00Z"
 }Tecnologia

Essa estrutura é simples, mas suficiente para suportar persistência e busca textual.

Entenda a estratégia de busca

A parte mais interessante do repositório é o método search():

// Search by extracted keywords or fall back to recent notes.
 public List<Note> search(String question, int maxResults) {
 	List<String> keywords = extractKeywords(question);
 	if (keywords.isEmpty()) {
     	return findRecent(maxResults);
 	}
 	return textSearch(buildTextExpression(keywords), maxResults);
 }Tecnologia

Esse método segue um fluxo prático:

1. Tokeniza a pergunta do usuário

2. Converte os tokens para minúsculas

3. Remove stop words como the, what e remember

4. Mantém tokens curtos significativos quando incluem dígitos

5. Monta uma expressão do Oracle Text com ACCUM

6. Pesquisa os dados JSON com json_textcontains

Esse detalhe de “permitir dígitos” é importante. Ele ajuda termos como CHG2145 a sobreviver na extração de palavras-chave — exatamente o tipo de busca por identificadores que muitos agentes operacionais precisam.

O fluxo de busca converte a pergunta em uma expressão de palavras-chave e retorna notas de memória ranqueadas.

A consulta SQL de busca é:

-- Rank matching notes by Oracle Text relevance.
 SELECT id,
    	JSON_VALUE(
        	memory_doc,
        	'$.noteText' RETURNING VARCHAR2(2000 CHAR)
    	) AS note_text,
    	created_at,
    	SCORE(1) AS text_score
 FROM agent_memories
 WHERE JSON_TEXTCONTAINS(memory_doc, '$', ?, 1)
 ORDER BY SCORE(1) DESC, id DESC
 FETCH FIRST ? ROWS ONLYTecnologia

Se a pergunta não gerar boas palavras-chave, o repositório faz fallback para notas recentes. Assim, o agente tem um padrão razoável em vez de retornar uma busca vazia cedo demais.

Conecte tudo no aplicativo

O aplicativo integra as peças com AiServices.builder():

// Build the chat model, then attach the memory tools to the assistant.
 ChatModel chatModel = OpenAiChatModel.builder()
     	.apiKey(apiKey)
         .modelName("gpt-5-nano")
     	.build();

 MemoryAssistant assistant = AiServices.builder(MemoryAssistant.class)
     	.chatModel(chatModel)
     	.tools(new MemoryTools(repository))
     	.build();Tecnologia

Esse é o padrão completo em um só lugar:

• Construir um modelo de chat
• Expor métodos como ferramentas
• Vincular essas ferramentas a um agente dirigido por interface

Depois disso, o loop do console apenas passa a entrada do usuário para assistant.chat(input).

Teste os prompts de demonstração

O aplicativo imprime alguns prompts iniciais:

What do we know about CHG2145?
 Remember that the next shift should verify the checkout retry queue stays below 50.
 What should the next shift verify?Tecnologia

Eles são úteis porque exercitam todo o ciclo de memória:

• Recuperar uma nota inserida no seed
• Armazenar uma nova nota
• Recuperar a nota recém-armazenada depois

Dicas e solução de problemas

Este módulo é intencionalmente focado, o que ajuda no aprendizado do padrão. Ainda assim, vale considerar alguns pontos práticos.

Mantenha as instruções da ferramenta explícitas

O prompt do sistema indica ao modelo para armazenar memória somente quando o usuário pedir explicitamente. Isso ajuda a reduzir gravações acidentais. Se você ampliar o prompt sem cuidado, o modelo pode começar a persistir notas de baixo valor.

Trate isto como memória de notas duráveis, não como recuperação de conhecimento completa

Este repositório é melhor para notas operacionais curtas, lembretes e identificadores. Ainda não é um sistema completo de RAG com embeddings, chunking, busca híbrida ou reranqueamento.

Use Oracle Text quando identificadores importarem

Para strings como IDs de incidentes, números de chamados e referências de change request, a recuperação por palavras-chave costuma ser um ponto de partida melhor do que busca semântica. Este exemplo deixa esse trade-off claro.

Valide seu banco de dados e o Docker separadamente

Os testes do projeto são de integração e usam Testcontainers. Se o Docker não estiver disponível, mvn test vai falhar antes mesmo da lógica do repositório rodar. Isso é um problema de ambiente, não necessariamente um bug do app.

Execute os testes com:

# Run the integration tests.
 mvn testTecnologia

Os testes cobrem dois comportamentos importantes:

• Notas podem ser armazenadas e recuperadas pelo repositório
• A saída da ferramenta inclui IDs de memória e texto relevante da nota

Comece simples antes de adicionar mais recursos de memória

Um erro comum em projetos de agentes é adicionar de uma vez só: armazenamento vetorial, histórico de conversa, sumarização e políticas de recuperação. Este exemplo sugere uma progressão melhor:

1. Defina um caso de uso concreto de memória

2. Exponha ferramentas explícitas

3. Dê suporte a essas ferramentas com armazenamento durável

4. Valide o comportamento de recuperação

5. Só então considere padrões de memória mais avançados

Continue aprendendo

Se você quer continuar desenvolvendo habilidades em agentes depois deste tutorial, estes recursos da DataCamp são um ótimo próximo passo:

• Building AI Agents With Google ADK
• Agent Development Kit (ADK) Tutorial
• AI Agent Fundamentals Track

Conclusão

Você viu como criar um agente pequeno, porém útil, com memória usando LangChain4j, Java e Oracle AI Database. A ideia central é simples: dê ao modelo ferramentas explícitas de memória, armazene notas de forma durável como JSON e recupere-as com uma estratégia de busca direta.

Esse design é uma base sólida porque é fácil de entender e de evoluir. Quando o padrão estiver funcionando, você pode adicionar filtros melhores, esquemas de notas mais ricos, escopo por usuário ou até busca vetorial, caso o uso exija.

Se quiser continuar aprendendo sobre design de agentes, o próximo passo é comparar este padrão de memória baseada em ferramentas com frameworks de agentes mais amplos e fluxos de orquestração. Vale explorar como ferramentas explícitas, padrões de recuperação e agentes multiestágio se encaixam em sistemas de IA maiores.